TWI428404B - 用於形成透明膜之噴墨組成物及使用其形成之透明膜 - Google Patents
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Description
本發明係關於一種用於形成透明膜之噴墨組成物,其可用於噴墨製程,且具有優異之可透性及熱穩定性。
噴墨製程已被廣泛應用於製作液晶顯示器、有機電致發光顯示器、電漿顯示器等之彩色濾光片或連線。噴墨製程係使用噴墨裝置,將液態原料印至預先設計之圖樣上,再對印上之液態原料進行乾燥,以形成預期的薄膜。由此可知,就經濟及環保角度來說,噴墨製程因使用少量材料,故相較於現有的製程,噴墨製程可說是非常創新的製程。透明塗佈組成物一般是作為液晶顯示器製程中之保護材料。保護層會覆蓋下層,使下層高度均勻並保護下層免於熱或化學品之損害。於製作液晶顯示器之過程中,可藉由旋轉塗佈機或狹縫塗佈機(slit coater),塗佈一均勻厚度之保護透明塗佈溶液於下層上。尤其,當透明膜(如保護膜)形成的區域必須大於預定區域時,其對噴墨安定性的要求比形成圖案更加嚴苛。據此,透明塗佈溶液之組成份非常重要。又,近年來已逐步擴展透明塗佈溶液之應用範圍。舉例而言,透明塗佈溶液可作為RGBW-增強系統之描寫墨水(write ink),其中RGBW-增強系統係藉由添加描寫層(write(W) layer)於現今具有紅層(R)、綠層(G)及藍層(B)之三色彩色濾光系統中,以改善亮度。
本發明之一態樣提供一種透明膜用噴墨組成物,其具有優異之可透性及熱穩定性,尤指是一種透明膜用噴墨組成物,其具有優異之噴灑特性,故可作為電子裝置之保護膜材料及彩色濾光片之描寫圖案(write(W) pattern)。
本發明之一態樣提供一種透明膜用噴墨組成物,其包括:一黏結劑聚合物;一聚合性單體;一聚合起始劑;以及沸點為150℃以上之溶劑。
本發明之另一態樣提供一種噴墨組成物製得之透明膜。
本發明之另一態樣提供一種透明膜之製備方法,其包括:使用該噴墨組成物,藉由噴墨製程形成一透明膜。
本發明之另一態樣提供一種電子裝置,其包含該透明膜作為保護膜。
本發明之另一態樣提供一種彩色濾光片,其包含該透明膜作為白色圖案(white pattern)。
較佳實施例之詳細敘述
本發明可經由許多各種態樣來實施,其不應侷限於所列之具體實施例。該些具體實施例是為了達完全揭露目的而提供,俾使本技術領域人士徹底瞭解本發明之範疇。
本發明之一具體實施例提供一種噴墨組成物,其包括:一黏結劑聚合物、一聚合性單體、一聚合起始劑及沸點為150℃以上之溶劑。該噴墨組成物具有三維網狀(mesh)結構,三維網狀結構可強固墨水膜,俾而改善墨水膜之耐化性或耐磨性。
黏結劑聚合物並無特殊限制,可選擇使用本發明所屬技術領域已知之典型.材料,其無特殊限制。舉例而言,可藉由聚合丙烯酸酯單體、丙烯酸酯寡聚物或其混合物而製得該黏結劑聚合物。此外,丙烯酸酯單體或丙烯酸酯寡聚物可具有至少一可進行固化反應之丙烯酸酯官能基。為了進行固化反應,丙烯酸酯官能基可位於黏結劑聚合物之側鏈上。於固化反應期間,該黏結劑聚合物會與聚合單體進行交聯反應,以形成三維網狀結構。丙烯酸酯單體及丙烯酸酯寡聚物並無特殊限制,可選擇使用本發明所屬技術領域已知之典型材料,其無特殊限制。
丙烯酸酯單體可選自由雙季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate)、雙季戊四醇羥基五丙烯酸酯(dipentaerythritol hydroxyl pentaacrylate)、季戊四醇四丙烯酸酯(pentaerythritol tetraacrylate)、季戊四醇三丙烯酸酯(pentaerythritol triacrylate)、三亞甲基丙基三丙烯酸酯(trimethylene propyl triacrylate)、丙氧化甘油三丙烯酸酯(propoxylated glycerol triacrylate)、三羥甲基丙烷乙氧基三丙烯酸酯(trimethylopropane ethoxy triacrylate)、1,6-己二醇二丙烯酸酯(1,6-hexanedioldiacrylate)、丙氧基化甘油三丙烯酸酯(propoxylated glycerol triacrylate)、三丙烯乙二醇雙丙烯酸酯(tripropylene glycol diacrylate)、乙二醇雙丙烯酸酯(ethylene glycol diacrylate)及其混合物所組成之群組;但丙烯酸酯單體並不限於此。
丙烯酸酯寡聚物可選自由胺基丙烯酸酯寡聚物(urethane acrylate oligomer)、環氧丙烯酸酯寡聚物(epoxy acrylate oligomer)、聚酯丙烯酸酯(polyester acrylate)、聚醚丙烯酸酯(polyether acrylate)及其混合物所組成之群組;但丙烯酸酯寡聚物並不限於此。
以透明膜用噴墨組成物之總重量為基準,黏結劑聚合物之含量範圍可為1wt%至40wt%。
若黏結劑聚合物之含量少於1wt%,則製得之透明膜強度會下降。若黏結劑聚合物之含量超過40wt%,則噴墨組成物之黏度會增加而導致噴灑特性大幅劣化。
黏結劑聚合物之重量平均分子量範圍可為1,000至100,000。若黏結劑聚合物之重量平均分子量低於1,000,則製得之透明膜耐熱性及膜強度會下降。若黏結劑聚合物之重量平均分子量高於100,000,黏結劑於溶劑中之溶解度會不高,且整個墨水(包含黏結劑)黏度會增加。據此,整個墨水的噴灑特性會劣化,而製成之透明膜表面均勻度也會變差。
聚合性單體係具有乙烯不飽和雙鍵之多官能基單體。聚合性單體可具有兩個以上的官能基於一分子中。聚合性單體係藉由聚合起始劑所形成之自由基活性物進行聚合反應,以形成三維網狀結構。具體地說,具有兩個以上乙烯不飽和雙鍵之單體可進行聚合反應,而聚合單體會與側鏈具有丙烯酸酯官能基之黏結劑聚合物進行交聯反應,以形成三維網狀結構。
聚合性單體可為選自由下列化合物所組群組中之一種以上材料:多元醇酯化成α,β-不飽和羧酸所製得之化合物,該多元醇包括乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(ethylene glycol di(metha)acrylate)、具有2-14個亞乙基之聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲醇丙烷二(甲基)丙烯酸酯(trimethylolpropane di(metha)acrylate)、三羥甲醇丙烷三(甲基)丙烯酸酯(trimethylolpropane tri(metha)acrylate)、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tri(metha)acrylate)、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tetra(metha)acrylate)、2-三丙烯醯氧基甲基乙基酞酸(2-trisacryloyloxymethylethyl phthalic acid)、具有2-14個亞丙基之丙二醇二(甲基)丙烯酸酯(propylene glycol di(metha)acrylate)、雙季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol penta(metha)acrylate)或雙季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(dipentaerythritol hexa(metha)acrylate);添加(甲基)丙烯酸至含有縮水甘油基(glycidyl)之化合物所製得之化合物,如三羥甲醇丙烷三縮水甘油醚丙烯酸加成物(trimethylolpropane triglycidyl ether acrylic acid adduct)及雙酚A二縮水甘油醚丙烯酸加成物(bisphenol A diglycidyl ether acrylic acid adduct);多元羧酸(polyhydric carboxylic acid)與具有羥基或乙烯不飽和鍵(ethylene unsaturated bond)之化合物所形成之酯類化合物,(如β-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯(β-hydroxyethyl(metha)acrylate)之酞酸二酯(phthalic acid diester))、或聚異氰脲酸酯(polyisocyanate)與具有羥基或乙烯不飽和鍵之化合物之加成物(如β-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯之甲苯二異氰酸酯加成物);以及(甲基)丙烯酸烷基酯((metha)acrylic acid alkyl ester),如(甲基)丙烯甲酸酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯或(甲基)丙烯酸2-乙基己酯;9,9'-雙[4-(2-丙烯醯氧基乙氧基)苯基]芴(9,9'-bis[4-(2-acryloyloxyethoxy)phenyl]fluorine),但聚合性單體不限於此。本發明所屬技術領域已知之任何材料皆可使用作為聚合性單體。於部分例子中,二氧化矽分散劑可用於該些化合物中。舉例可使用Hanse Chemie公司所製之Nanocryl XP系列(0596,1045,21/1364)及Nanopox XP系列(0516,0525)。
以透明膜用噴墨組成物之總重量為基準,聚合性單體之含量可為1wt%至40wt%。若聚合性單體之含量少於1wt%,則透明膜之耐熱性及強度可能因交聯程度不足而下降。若聚合性單體之含量多於40wt%,則未反應之單體可能會於固化或額外進行熱處理期間變質,因而降低透明膜之穿透率。
由於該組成物未包含顏料或染色劑,因此固含量大多為黏結劑聚合物及聚合性單體。據此,相較於現有之彩色墨水組成物,本發明可自由調增黏結劑聚合物及聚合性單體之含量,且易於調控兩材料之含量比例。顏料或染色劑具有相對高之黏度,基於穩定噴墨之黏度限制,包含顏料或染色劑之彩色墨水組成物會有無法將固含量增加至特定值之缺點。然而,於本發明實施例之組成物中,由於不會有太大的黏度問題,故可製得具有相對高固含量之墨水。
以透明膜用噴墨組成物之總固含量為基準,黏結劑聚合物及聚合性單體之固含量可為95wt%至99wt%。若黏結劑聚合物及聚合性單體之含量少於95wt%,則會降低其穿透率或可能於固化製程中冒煙而造成污染。若黏結劑聚合物及聚合性單體之含量高於99wt%,則墨水膜之可塗佈性及墨水膜對基板之固著性可能會變差。由於穩定噴墨之黏度限制低於現有之彩色墨水組成物,故可自由調控黏結劑聚合物與聚合性單體之重量比。然而,若聚合性單體之含量太高,透明膜於固化或額外進行熱處理期間之熱變質則會導致黃化現象。若聚合性單體之含量太低,則墨水可能無法徹底固化。又,由於噴墨組成物之總固含量下降,故形成特定厚度墨水膜所需之墨水滴數量會增加,因而導致噴墨製程之效率下降。
據此,為得到優異之可透性及耐熱性,黏結劑聚合物與聚合性單體之重量比可為1:2以下,較佳為1:0.5-1:2。
聚合起始劑可為選自由熱聚合起始劑及光聚合起始劑所組群組之至少一者。
熱聚合起始劑可選自由2,2'-偶氮雙異二丁腈(2,2'-azobisisobutyronitrile,AIBN)、2,2'-偶氮雙-(2,4-二甲基戊腈(2,2'-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile))、2,2'-偶氮雙-(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈(2,2'-azobis-(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile))、2-氰基-2-丙基偶氮甲醯胺(2-cyano-2-propylazoformamide)、1,1'-偶氮雙(環己烷-1-羧腈)(1,1'-azobis(cyclohexane-1-carbonitrile))、2,2'-偶氮雙(2-甲基丁腈)(2,2'-azobis(2-methylbutyronitrile))、V-40、VA-086、VA-085、VF096、VAm-110、Vam-111(購自日本和光純藥工業株式會社)、過氧化苯、過氧十二醯、過氧三甲基乙酸叔丁基酯(t-butylperoxypivalate)、及1,1'-雙-(雙過氧化叔丁基)環已烷(1,1'-bis-(bis-t-,butylperoxy)cyclohexane)所組成之群組,但熱聚合起始劑不限於此。
光聚合起始劑可選自由下列化合物所組成之群組:三嗪(triazine)化合物,如2,4-三氯甲基-(4’-甲氧基苯基)-6-三嗪(2,4-trichloromethyl-(4’-methoxyphenyl)-6-triazine)、2,4-三氯甲基-(4’-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪(2,4-trichloromethyl-(4’-methoxystyryl)-6-triazine)、2,4-三氯甲基-(芬普尼)-6-三嗪(2,4-trichloromethyl-(fipronil)-6-triazine)、2,4-三氯甲基-(3’,4’-二甲氧基苯基)-6-三嗪(2,4-trichloromethyl-(3’,4’-dimethoxyphenyl)-6-triazine)及3-{4-[2,4-雙(三氯甲基)-s-三嗪-6-基]苯硫}丙酸(and 3-{4-[2,4-bis(trichloromethyl)-s-triazine-6-yl]phenylthio}propionic acid);二咪唑(biimidazole)化合物,如2,2’-雙(2-氯代苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑(2,2’-bis(2-chlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl biimidazole)、2,2’-雙(2,3-二氯代苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑(2,2’-bis(2,3-dichlorophenyl)-4,4’,and 5,5’-tetraphenylbiimidazole);苯乙酮(acetophenone)化合物(Irgacure-369),如2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮(2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropane-1-one)、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-甲基丙-1-酮(1-(4-isopropylphenyl)-2-hyroxy-2-methylpropane-1-one)、4-(2-羥基乙氧基-苯基(2-羥基)丙基酮(4-(2-hyroxyethoxy-phenyl(2-hyroxy)propyl ketone)、1-羥基環己基苯基酮(1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(2,2-dimethoxy-2-phenyl acetophenone)、2-甲基-(4-甲基苯硫基)-2-嗎啉-1-丙-1-酮(2-methyl-(4-methylthiophenyl)-2-morpholino-1-propane-1-one)(Irgacure-907)及2-芐基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉苯基)-丁-1-酮(2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butane-1-one);O-醯基肟(O-acyloxime)化合物,如Irgacure OXE 01及Irgacure OXE 02(Ciba Geigy);二苯酮(benzophenone)化合物,如4,4’-雙(二甲基胺)二苯酮(4,4’-bis(dimethylamino)benzophenone)及4,4’-雙(二乙基胺)二苯酮(4,4’-bis(diethylamino)benzophenone);塞吨酮(thioxanthone)化合物,如2,4-二乙基塞吨酮(2,4-diethyl thioxanthone)、2-氯代塞吨酮(2-chloro thioxanthone)、異丙基塞吨酮(isopropyl thioxanthone)或二異丙基塞吨酮(diiospropyl thioxanthone);氧化膦(phosphine oxide)化合物,如2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide)、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦(bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentyl phosphine oxide)、雙(2,6-二氯苯甲醯基)丙基氧化膦(bis(2,6-dichlorobenzoyl)propyl phosphine oxide);以及香豆素(coumarin)化合物,如3,3’-羰乙基-7-(二乙基胺)香豆素(3,3’-carbonylvinyl-7-(diethylamino)coumarin)、3-(2-苯駢噻唑基)-7-(二乙基胺)香豆素(3-(2-benzothiazoly)-7-(diethylamino)coumarin)、3-苯甲醯-7-(二乙基胺)香豆素(3-benzoly-7-(diethylamino)coumain)、3-苯甲醯-7-甲氧基-香豆素(3-benzoly-7-methoxy-coumarin)、10,10'-羰基雙[1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1H,5H,11H-Cl]-苯駢吡喃[6,7,8-ij]-喹嗪-11-酮(10,10'-carbonylbis[1,1,7,7-tetramethyl-2,3,6,7-tetrahydro-1H,5H,11H-Cl]-benzopyrano[6,7,8-ij]-quinolizine-11-one)。
以透明膜用噴墨組成物之總重量為基準,聚合起始劑之含量可為0.1wt%至5wt%。若聚合起始劑之含量低於0.1wt%,聚合性單體之固化參與率(curing participation rate)會下降,故製得之透明膜強度及耐熱性會變差。若聚合起始劑之含量高於5wt%,未進行固化反應之自由基會使透明膜用噴墨組成物之雜質及黏度增加,因而降低噴墨特性。
具有150℃以上沸點之溶劑為低揮發性之高沸點溶劑。溶劑之沸點可為150℃至250℃。具體地說,具有150°C以上沸點之溶劑可為選自由乙二醇丁醚醋酸酯(ethylene glycol monobutyl ether acetate)、二乙二醇丁醚醋酸酯(diethylene glycol monobutyl ether acetate)、二乙二醇乙醚醋酸酯(diethylene glycol monoethyl ether acetate)、二丙二醇甲醚醋酸酯(dipropylene glycol methyl ether acetate)、乙氧基乙酸乙酯(ethoxy ethyl acetate)及丁氧基乙酸乙酯(buthoxy ethyl acetate)所組群組之一種以上溶劑,但溶劑並不限於此。
以透明膜用噴墨組成物之總重量為基準,具有150℃以上沸點之溶劑含量可為40wt%至90wt%。若150℃以上沸點之溶劑含量低於40wt%,則組成物整體黏度會太高,無法確保其噴墨特性。若150℃以上沸點之溶劑含量高於90wt%,則固含量會太少,導致無法墨水膜無法充分形成。據此,噴墨製程之效率會變差。
本發明具體實施例之透明膜噴墨組成物更可包括一種以上添加劑,其係選自由界面活性劑、助黏劑、固化促進劑、熱聚合抑制劑、分散劑、可塑劑、填充劑、消泡劑、分散助劑及抗凝劑所組成之群組。
以透明膜噴墨組成物之總重量為基準,添加劑之含量可為0.01wt%至0.5wt%。若添加劑含量超出上述範圍,則噴墨組成物之消泡特性會增加或墨水之黏度會受到影響,而噴墨製程特性可能會因此受到不良影響。
本發明具體實施例之透明膜用噴墨組成物黏度可為8cP至16cP,較佳為11cP至13cP。若透明膜用噴墨組成物之黏度低於8cP或高於16cP,則噴墨穩定性會變差。
由於本發明具體實施例之透明膜用噴墨組成物不包含具有相對高黏度之顏料,故可輕易調控噴墨製程中所需之黏度。因此,可根據欲達到的目的,選擇使用各種黏結劑、聚合性單體或其他添加劑,不受限於黏度調控之目的,且可更輕易地調控其含量。又,由於其具有優異的透明度,故易於應用至透明用途。
此外,亦提供本發明具體實施例噴墨組成物所形成之透明膜。
於固化後,透明膜於波長380nm至780nm範圍之光穿透率可高於98%。
再者,本發明提供一種透明膜之製備方法,其包括:藉由噴墨製程,形成該噴墨組成物之透明膜。噴墨製程係以非接觸之方式,藉由墨水噴嘴將噴墨組成物噴出。
又,本發明提供一種包含該透明膜作為保護膜之電子裝置。
另外,本發明提供一種包含該透明膜作為白色圖案(white pattern)之彩色濾光片。
彩色濾光片之製備方法可為:藉由本發明所屬技術領域已知方法,於基板上形成黑色矩陣圖案並進行固化,以形成遮光區及被遮光區分隔之畫素區於基板上;藉由噴墨製程,將噴墨組成物填充至被遮光區分隔之畫素區;以及固化填充之噴墨組成物。
該基板可選自玻璃基板、塑膠基板或可撓性基板,但基板並不限於此。具體地說,可使用具有高耐熱性之透明玻璃基板作為該基板。
噴墨製程係以非接觸之方式,藉由墨水噴嘴,將球形墨水噴灑至被遮光區分隔之畫素區。
使用熱起始劑時,填充之噴墨組成物可進行50℃至120℃之預烤,而後再進行220℃至280℃之後烤。若熱固化溫度低於220℃,則溶劑無法充分地揮發及進行熱固化,而膜強度及耐化性會下降。若熱固化溫度高於280℃,則畫素區的體積會過度收縮。因此,可能會發生熱對基板與成膜之固著性及精確度造成損害的問題。
又,使用光起始劑時,填充之噴墨組成物可於曝光量為40mJ/cm2
至300mJ/cm2
之條件下進行固化。若曝光量低於40mJ/cm2
,則無法充分進行光固化,而膜強度及耐化性化變差。若曝光量高於300mJ/cm2
,則會有曝光製程浪費時間的問題。因此,時程可能會有問題。曝光製程後所形成之墨水膜可於180℃至230℃之爐中進行再一次的固化。
以下係藉由實施例來協助瞭解本發明。下述實施例僅為輕易瞭解本發明用,本發明之範疇並不侷限於此。
混合9g的共聚物(作為黏結劑聚合物,其包括莫耳比為60:10:30之苄基丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯及甲基丙烯酸)、18g雙季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate,DPHA,作為聚合性單體)、0.5g的V40(作為熱起始劑)及73g的二乙二醇丁醚醋酸酯(diethylene glycol monobutyl ether acetate,作為溶劑)達3小時,以製得透明膜用之噴墨組成物。
混合10g的共聚物(作為黏結劑聚合物,其包括莫耳比為60:10:30之苄基丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯及甲基丙烯酸)、16g雙季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate,DPHA,作為聚合性單體)、0.5g的V40(作為熱起始劑)及75g的二乙二醇丁醚醋酸酯(diethylene glycol monobutyl ether acetate,作為溶劑)達3小時,以製得透明膜用之噴墨組成物。
混合11g的共聚物(作為黏結劑聚合物,其包括莫耳比為60:10:30之苄基丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯及甲基丙烯酸)、14g雙季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate,DPHA,作為聚合性單體)、0.5g的V40(作為熱起始劑)及74g的二乙二醇丁醚醋酸酯(diethylene glycol monobutyl ether acetate,作為溶劑)達3小時,以製得透明膜用之噴墨組成物。
混合14.7g的共聚物(作為黏結劑聚合物,其包括莫耳比為60:10:30之苄基丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯及甲基丙烯酸)、10.3g雙季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate,DPHA,作為聚合性單體)、0.5g的V40(作為熱起始劑)及74.1g的二乙二醇丁醚醋酸酯(diethylene glycol monobutyl ether acetate,作為溶劑)達3小時,以製得透明膜用之噴墨組成物。
透明膜用之噴墨組成物製作方法與實施例3所述大致相同,惟不同處在於,改用丙二醇單甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate,沸點為146℃)作為溶劑。
混合18g的共聚物(作為黏結劑聚合物,其包括莫耳比為60:10:30之苄基丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯及甲基丙烯酸)、7.2g雙季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate,DPHA,作為聚合性單體)、0.5g的V40(作為熱起始劑)及74g的二乙二醇丁醚醋酸酯(diethylene glycol monobutyl ether acetate,作為溶劑)達3小時,以製得透明膜用之噴墨組成物。
混合7.5g的共聚物(作為黏結劑聚合物,其包括莫耳比為60:10:30之苄基丙烯酸脂、甲基丙烯酸酯及甲基丙烯酸)、18g雙季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate,DPHA,作為聚合性單體)、0.5g的V40(作為熱起始劑)及73.5g的二乙二醇丁醚醋酸酯(diethylene glycol monobutyl ether acetate,作為溶劑)達3小時,以製得透明膜用之噴墨組成物。
利用下述方法測試製得之透明膜用噴墨組成物之穿透率及耐熱性與噴墨製程特性。將實施例1至4及比較例1至3所製得之噴墨組成物旋轉塗佈於玻璃基板上,並於約90℃下預烤3分鐘,而後於IR爐(260-270℃)中後烤2分鐘,以形成厚度2μm之膜層。
使用UV吸收劑評估波長380-780nm之穿透率。當固化之透明塗覆膜整個可見光範圍的穿透率達98%以上,則將其穿透率評為優。
對製成的膜層額外進行40分鐘之250℃熱處理步驟,並使用UV吸收劑評估波長380-780nm之穿透率。若熱處理後之透明塗覆膜穿透率達94%以上,則將其耐熱性評為優。
對實施例1至4及比較例1至3製得之噴墨組成物進行噴墨製程評估,以確認是否造成散點(satellite)及噴嘴表面潤濕/乾燥問題以及墨水是否順利噴出。
如表1所示之評估結果,實施例1至4噴墨組成物所製得之膜層固化後展現98%以上之優異穿透率。又,當聚合性單體與聚合物黏結劑之重量比為1:2.0以下時,可展現優異的耐熱性。當聚合性單體與聚合物黏結劑之重量比超過1:2.0時,會發生黃化現象。亦即,短波長(約400nm)之穿透率會下降。
此外,實施例1至4之透明膜用噴墨組成物於噴墨製程中展現低揮發性及適當黏度,因而不會發生散點(satellite)及噴嘴表面潤濕/乾燥問題,而墨水可正常通過整個噴嘴,以展現優異的噴墨特性。
然而,於比較例1之透明膜用噴墨組成物中,由於使用低沸點之溶劑,故組成物之揮發性高且黏度低。據此,會有散點(satellite)及噴墨表面乾燥之問題,且噴墨特性不正常。亦即,墨水黏度之下降(低於8cP)導致散點(satellite)問題及墨水噴灑不穩定。
又,於比較例2之透明膜用噴墨組成物中,由於黏結劑聚合物與聚合性單體之重量比低於1:0.5,因此墨水內具有高黏度之黏結劑聚合物含量增加而導致墨水黏度超過16cP。據此,噴灑特性及透明膜之表面均勻度會劣化。由於正常噴墨所需之電壓增加,因而加重噴墨裝置的負擔。據此,噴墨特性會變得不穩定。
另外,當黏結劑聚合物與聚合性單體之重量比低於1:0.5時(如比較例2),若將墨水黏度調降至適當值(8-16cP)以改善噴墨特性不穩定的問題,則噴墨製程之效率會下降。具體地說,若欲維持黏結劑聚合物與聚合性單體之重量比為1:0.5以下時,噴墨組成物之固含量必須降至20%以下。
然而,若噴墨組成物之固含量下降,則預定噴灑形成特定厚度墨水膜所需之墨水滴數量會增加。噴墨製程之效率因而劣化。
又,如比較例3,使用聚合性單體大於黏著劑聚合物含量2倍之噴墨組成物製成膜層會不利於耐熱性。
可藉由噴墨製程,使用本發明實施例之噴墨組成物,直接於預定位置製得透明膜,且使用之墨水量少,因而提高製程效率。又,其優異的噴灑特性有利於形成透明膜,且可展現優異的穿透率及耐熱性。
已藉由示例性具體實施例闡述本發明,本技術領域之人士將清楚明瞭,可於不悖離本發明之精神及隨附申請專利範圍所示之範疇下進行各種修飾及變化。
Claims (13)
- 一種用於形成透明膜之噴墨組成物,包括:一黏結劑聚合物;一聚合性單體;一聚合起始劑;以及一沸點為150℃以上之溶劑,其中該黏結劑聚合物與該聚合性單體之重量比為1:0.5至1:2,且該噴墨組成物之黏度為8cP至16cP。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴墨組成物,其中,該噴墨組成物具有三維網狀結構。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴墨組成物,其中,以該噴墨組成物之總重量為基準,該黏結劑聚合物之含量為1wt%至40wt%,該聚合性單體之含量為1wt%至40wt%,該聚合起始劑之含量為0.1wt%至5wt%,而該沸點為150℃以上之溶劑含量為40wt%至90wt%。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴墨組成物,其中,該黏結劑聚合物之重量平均分子量為1,000至100,000。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴墨組成物,其中,該黏結劑聚合物包括丙烯酸酯單體、丙烯酸酯寡聚物或其混合物。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴墨組成物,其中,以該噴墨組成物之總固含量為基準,該黏結劑聚合物與該聚合性單體之固含量為95wt%至99wt%。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴墨組成物,其中,該沸點為150℃以上之溶劑包括選自由乙二醇丁醚醋酸酯(ethylene glycol monobutyl ether acetate)、二乙二醇丁醚醋酸酯(diethylene glycol monobutyl ether acetate)、二乙二醇乙醚醋酸酯(diethylene glycol monoethyl ether acetate)、二丙二醇甲醚醋酸酯(dipropylene glycol methyl ether acetate)、乙氧基乙酸乙酯(ethoxy ethyl acetate)及丁氧基乙酸乙酯(buthoxy ethyl acetate)所組群組之一種以上溶劑。
- 如申請專利範圍第1項所述之噴墨組成物,更包括一種以上添加劑,其係選自由界面活性劑、助黏劑、固化促進劑、熱聚合抑制劑、分散劑、可塑劑、填充劑、消泡劑、分散助劑及抗凝劑所組成之群組,其中以該噴墨組成物之總重量為基準,該添加劑之含量為0.1wt%至0.5wt%。
- 一種如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之該噴墨組成物所製成之透明膜。
- 如申請專利範圍第9項所述之透明膜,其中,固化後之該透明膜於380nm至780nm波長範圍下之光穿透率高於98%。
- 一種透明膜之製備方法,包括:藉由噴墨製程,使用如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之該噴墨組成物形成一透明膜。
- 一種電子裝置,包括如申請專利範圍第9項所述之該透明膜作為一保護膜。
- 一種彩色濾光片,包括如申請專利範圍第9項所述之該透明膜作為一白色圖案。
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